[发明专利]钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法在审
申请号: | 201811233238.3 | 申请日: | 2018-10-23 |
公开(公告)号: | CN109023315A | 公开(公告)日: | 2018-12-18 |
发明(设计)人: | 李玉新;张宏建;苏科强;尉利强;白培康;刘斌;赵占勇;聂金浩;杨宜鑫;李庆伟 | 申请(专利权)人: | 中北大学 |
主分类号: | C23C18/12 | 分类号: | C23C18/12;C23C24/10;C23C28/00 |
代理公司: | 太原华弈知识产权代理事务所 14108 | 代理人: | 李毅 |
地址: | 030051*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热障涂层 制备 钛合金基体 粘结层 钛合金 致密 激光熔覆技术 溶胶凝胶法制 制备热障涂层 溶胶凝胶法 粘结层表面 激光熔覆 激光扫描 耐磨性能 陶瓷陶瓷 组织致密 烧结 耐磨 涂覆 预置 | ||
1.一种钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,包括在钛合金基体表面预置NiCoCrAlY粉末,通过激光熔覆制备热障涂层粘结层,采用溶胶凝胶法制备AlOOH溶胶涂覆在所述热障涂层粘结层表面,激光扫描AlOOH溶胶表面使其烧结获得Al2O3陶瓷涂层。
2.根据权利要求1所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是包括:
1)、在钛合金基体表面预置一层NiCoCrAlY粉末形成预置涂层,预热至80~100℃;
2)、控制预置涂层烧结温度为1000~1500℃,以半导体激光器连续扫描NiCoCrAlY粉末预置涂层,在钛合金基体表面制备得到热障涂层粘结层;
3)、以异丙醇铝为前驱物,蒸馏水为溶剂,硝酸为催化剂,将异丙醇铝加入蒸馏水中回流搅拌反应形成沉淀,加热除去反应产生的异丙醇,再加入硝酸溶液使沉淀物分散,于85~95℃回流搅拌老化,制备得到AlOOH溶胶;
4)、在热障涂层粘结层表面均匀涂敷AlOOH溶胶涂层,控制AlOOH溶胶涂层的烧结温度为1100~1300℃,以半导体激光器连续扫描AlOOH溶胶涂层,使AlOOH溶胶烧结制备得到Al2O3陶瓷涂层。
3.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述钛合金基体表面预置涂层的厚度为1~2mm。
4.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述热障涂层粘结层表面AlOOH溶胶涂层的厚度为2~3mm。
5.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是使用细度200~400目的NiCoCrAlY粉末作为预置涂层。
6.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述回流搅拌老化中使用质量浓度为55~65%的硝酸溶液,老化时间24~48h。
7.根据权利要求1或2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述AlOOH溶胶的粘度为16.8~45.0mPa•s。
8.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述形成热障涂层粘结层的激光熔覆条件为:半导体激光器激光功率1000~3000W,搭接率30~50%,扫描速度10~20mm/s。
9.根据权利要求2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是所述形成烧结陶瓷涂层的激光熔覆条件为:半导体激光器激光功率800~1200W,搭接率30~50%,扫描速度3~6mm/s。
10.根据权利要求1或2所述的钛合金表面高结合强度热障涂层的制备方法,其特征是还包括对钛合金基体的预处理,所述预处理是将钛合金基体表面磨平,以丙酮或酒精清洗除去表面污垢和油垢后,进行干燥处理。
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C23C 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面扩散法,化学转化或置换法的金属材料表面处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆
C23C18-00 通过液态化合物分解抑或覆层形成化合物溶液分解、且覆层中不留存表面材料反应产物的化学镀覆
C23C18-02 .热分解法
C23C18-14 .辐射分解法,例如光分解、粒子辐射
C23C18-16 .还原法或置换法,例如无电流镀
C23C18-54 .接触镀,即无电流化学镀
C23C18-18 ..待镀材料的预处理